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      <title>集合的性能优化与常见问题 - 学习卡片</title>
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        <h1>集合的性能优化与常见问题 - 学习卡片</h1>
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          <div class="card-category">技术</div>
          <div class="card-question">根据文档，`ArrayList` 和 `LinkedList` 的核心适用场景有何不同？为什么错误的选择会导致性能灾难？</div>
          <div class="card-footer">点击卡片查看答案</div>
        </div>
        <div class="card-face card-back">
          <div class="card-category">技术</div>
          <div class="card-answer-wrapper">
            <div class="card-answer">ArrayList 是顺序访问和随机访问的首选，但不适合在中间频繁插入删除。LinkedList 则适用于需要在两端频繁增删元素的场景（如实现队列）。错误选择会导致性能问题，例如，使用 LinkedList 进行随机访问，其 get(i) 操作是 O(n) 复杂度，会导致性能急剧下降。</div>
          </div>
          <div class="card-source">来源: 文档中「集合选择」部分</div>
        </div>
      </div>
    </div>

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        <div class="card-face card-front">
          <div class="card-category">机制</div>
          <div class="card-question">为什么在能预估集合大小时，应始终在创建 `ArrayList` 或 `HashMap` 时指定初始容量？</div>
          <div class="card-footer">点击卡片查看答案</div>
        </div>
        <div class="card-face card-back">
          <div class="card-category">机制</div>
          <div class="card-answer-wrapper">
            <div class="card-answer">因为 `ArrayList` 和 `HashMap` 在容量不足时会进行扩容，这个过程涉及到重新分配内存和数据迁移（对于HashMap还有rehash）。不预分配容量会导致在添加大量元素时频繁触发扩容，消耗大量CPU资源，严重影响系统性能和吞吐量。</div>
          </div>
          <div class="card-source">来源: 文档中「预分配容量」部分</div>
        </div>
      </div>
    </div>

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      <div class="card">
        <div class="card-face card-front">
          <div class="card-category">特性</div>
          <div class="card-question">在多线程环境下，为什么应优先使用 `ConcurrentHashMap` 而不是 `Collections.synchronizedMap`？</div>
          <div class="card-footer">点击卡片查看答案</div>
        </div>
        <div class="card-face card-back">
          <div class="card-category">特性</div>
          <div class="card-answer-wrapper">
            <div class="card-answer">Collections.synchronizedMap 性能较差，因为它对整个Map对象加锁，锁粒度大。而 ConcurrentHashMap 采用分段锁等更巧妙的机制，减小了锁粒度，大大提高了并发性能。在高并发场景下，其性能比 synchronizedMap 高出数倍甚至十倍以上。</div>
          </div>
          <div class="card-source">来源: 文档中「集合的并发灾难」部分</div>
        </div>
      </div>
    </div>

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          <div class="card-category">模式</div>
          <div class="card-question">文档中提到了哪种常见的集合迭代性能陷阱？并给出了什么优化方案？</div>
          <div class="card-footer">点击卡片查看答案</div>
        </div>
        <div class="card-face card-back">
          <div class="card-category">模式</div>
          <div class="card-answer-wrapper">
            <div class="card-answer">一个常见的陷阱是在循环中对一个 List 反复调用 contains() 方法进行检查，这使得总体复杂度变为 O(m*n)。优化方案是将 List 转换为 HashSet，利用 HashSet 的 contains() 方法 O(1) 的复杂度，将总体复杂度降至 O(m+n)，从而大幅提升性能。</div>
          </div>
          <div class="card-source">来源: 文档中「集合迭代的性能陷阱」部分</div>
        </div>
      </div>
    </div>

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        <div class="card-face card-front">
          <div class="card-category">技术</div>
          <div class="card-question">在遍历集合时，如果需要移除元素，为什么不能直接调用集合的 `remove` 方法？正确的做法是什么？</div>
          <div class="card-footer">点击卡片查看答案</div>
        </div>
        <div class="card-face card-back">
          <div class="card-category">技术</div>
          <div class="card-answer-wrapper">
            <div class="card-answer">在使用 for-each 循环遍历集合时直接调用集合的 remove 方法会抛出 ConcurrentModificationException（并发修改异常）。正确的做法有两种：一是使用迭代器（Iterator）的 remove() 方法；二是使用 Java 8+ 提供的 removeIf() 方法。</div>
          </div>
          <div class="card-source">来源: 文档中「集合迭代的性能陷阱」部分</div>
        </div>
      </div>
    </div>

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      <div class="card">
        <div class="card-face card-front">
          <div class="card-category">机制</div>
          <div class="card-question">对于 `HashMap` 的性能，哈希冲突会造成什么影响？文档提出了哪些调优建议？</div>
          <div class="card-footer">点击卡片查看答案</div>
        </div>
        <div class="card-face card-back">
          <div class="card-category">机制</div>
          <div class="card-answer-wrapper">
            <div class="card-answer">严重的哈希冲突会导致 `HashMap` 的数据结构退化成链表或红黑树，查询性能从近似 O(1) 下降到 O(logN) 甚至 O(N)。调优建议包括：1. 优化key的 hashCode() 实现以保证哈希值均匀分布；2. 适当增大初始容量以减少冲突概率；3. 在关注查询性能时，可以适当调低负载因子（如从0.75调到0.5f）。</div>
          </div>
          <div class="card-source">来源: 文档中「HashMap调优」部分</div>
        </div>
      </div>
    </div>

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      <div class="card">
        <div class="card-face card-front">
          <div class="card-category">模式</div>
          <div class="card-question">在选择 `HashMap`、`LinkedHashMap` 和 `TreeMap` 时，应遵循哪些基本原则？</div>
          <div class="card-footer">点击卡片查看答案</div>
        </div>
        <div class="card-face card-back">
          <div class="card-category">模式</div>
          <div class="card-answer-wrapper">
            <div class="card-answer">`HashMap` 是绝大多数 key-value 场景的首选。当需要保持插入顺序的同时又要求 O(1) 查找性能时，才使用 `LinkedHashMap`，但要注意其内存开销更大。只有当需要 key 具有自然排序功能时，才应选择 `TreeMap`，因为其性能通常比 `HashMap` 差很多。</div>
          </div>
          <div class="card-source">来源: 文档中「集合选择」部分</div>
        </div>
      </div>
    </div>

    <div class="card-container" onclick="this.classList.toggle('flipped');">
      <div class="card">
        <div class="card-face card-front">
          <div class="card-category">技术</div>
          <div class="card-question">Java 8 的 Stream API 和传统 for 循环在性能上有何差异？应该如何选择？</div>
          <div class="card-footer">点击卡片查看答案</div>
        </div>
        <div class="card-face card-back">
          <div class="card-category">技术</div>
          <div class="card-answer-wrapper">
            <div class="card-answer">对于简单的集合操作，传统 for 循环通常比 Stream API 快20%-30%。因此，在高度关注性能的场景下，传统循环可能更优。然而，当需要并行处理大数据集，且每个元素处理逻辑较重并相互独立时，`parallelStream` 具有明显优势。选择时需权衡性能、代码可读性和具体场景。</div>
          </div>
          <div class="card-source">来源: 文档中「用对工具，事半功倍」-「流式处理与传统循环的选择」部分</div>
        </div>
      </div>
    </div>

    <div class="card-container" onclick="this.classList.toggle('flipped');">
      <div class="card">
        <div class="card-face card-front">
          <div class="card-category">特性</div>
          <div class="card-question">在多线程环境中，针对“读多写少”的场景，文档推荐使用哪种并发集合？</div>
          <div class="card-footer">点击卡片查看答案</div>
        </div>
        <div class="card-face card-back">
          <div class="card-category">特性</div>
          <div class="card-answer-wrapper">
            <div class="card-answer">在“读多写少”的场景下，文档推荐考虑使用 `CopyOnWriteArrayList` 或 `CopyOnWriteArraySet`。</div>
          </div>
          <div class="card-source">来源: 文档中「集合的并发灾难」部分</div>
        </div>
      </div>
    </div>

      </div>
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